三元正极材料、其制造方法以及使用其的二次电池技术

本申请提供了一种三元正极材料、其制造方法以及使用该三元正极材料的二次电池。该三元正极材料为多晶镍钴锰系正极材料，包括由一次颗粒组成的二次颗粒，其中二次颗粒呈核壳结构，其核部由呈放射状排列径向长条生长的一次颗粒构成，壳部由无序排列的一次颗粒构成。通过这样的构成，能够提高锂离子的传输效率，并保证材料的稳定性，从而能够在保证二次电池的容量保持率的前提下进一步提高二次电池的比容量。容量。容量。

【技术实现步骤摘要】
三元正极材料、其制造方法以及使用其的二次电池


[0001]本申请涉及二次电池
，尤其涉及一种二次电池用三元正极材料、其制造方法以及使用该三元正极材料的二次电池。

技术介绍

[0002]近年来，随着二次电池的应用范围越来越广泛，二次电池广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天等多个领域。由于二次电池取得了极大的发展，因此对其能量密度、循环性能和使用寿命等也提出了更高的要求。对于二次电池中使用的正极材料，要求具有高能量密度、高锂离子传输效率、高稳定性等，但是目前的正极材料仍有待改进。

技术实现思路

[0003]本申请是鉴于上述技术问题而进行的，其目的在于，提供一种正极材料，通过对其结构的改进，缩短材料内部的锂离子的传输距离，从而提高锂离子传输效率；并且该正极材料的外部具有耐腐蚀层，从而提高使用稳定性、提高使用了该正极材料的二次电池的比容量和容量保持率。
[0004]为了达到上述目的，本申请提供了以下的正极材料、其制造方法以及使用了该正极材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三元正极材料，其中，所述三元正极材料为多晶镍钴锰系正极材料，所述三元正极材料包括由一次颗粒组成的二次颗粒，所述二次颗粒呈核壳结构，其核部由呈长条放射状生长的一次颗粒构成，壳部由无序排列的一次颗粒构成。2.根据权利要求1所述的三元正极材料，其中，所述核部包含选自硼或磷中的至少一种元素，可选为包含硼元素。3.根据权利要求2所述的三元正极材料，其中，所述选自硼或磷中的至少一种元素在所述核部中的掺杂浓度为100
‑
10000ppm，可选为500
‑
3000ppm。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的三元正极材料，其中，所述壳部包含选自锆、钛、铝中的至少一种元素，可选为包含锆元素。5.根据权利要求4所述的三元正极材料，其中，所述选自锆、钛、铝中的至少一种元素在所述壳部中的掺杂浓度为200
‑
10000ppm，可选为1000
‑
5000ppm。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的三元正极材料，其中，所述核部的平均直径为3
‑
15μm。7.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的三元正极材料，其中，所述壳部的平均厚度为0.5μm以上。8.根据权利要求1
‑
7中任一项所述的三元正极材料，其中，所述三元正极材料的二次颗粒的平均粒径为3.5
‑
18μm。9.一种三元正极材料的制造方法，其中，所述三元正极材料为镍钴锰系正极材料，所述制造方法包括以下步骤：步骤一：将镍盐、钴盐、锰盐和水混合配置成第一混合溶液；步骤二：分别配置第二溶液和第三溶液，其中所述第二溶液含有硼元素和/或磷元素；所述第三溶液含有选自锆元素、钛元素、铝元素中的至少一种元素，步骤三：向反应釜中连续供给第一混合溶液和第二溶液以及沉淀剂和/或络合剂，控制反应釜中的温度进行反应得到第一前驱体产物；步骤四：将步骤三中的所述第二溶液的供给源切换为第三溶液的供给源，向反应釜中连续供给第一混合溶液和第三溶液以及沉淀剂和/或络合剂，继续进行反应而得到第二前驱体产物；步骤五：将包含所述第二前驱体产物的沉淀物陈化、洗涤、固液分离，得到经掺杂的镍钴锰前驱体；步骤六：将所述经掺杂的镍钴锰前驱体与锂源混合均匀后在氧气气氛下进行高温焙烧，得到三元正极材料。10.如权利要求9所述的三元正极材料的制造方法，其中，所述步骤三中，控制反应时间使得所述第一前驱体产物中颗粒的平均粒径3
‑
15μm。11.如权利要求9或10所述的三元正极材料的制造方法，其中，
所述步...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈祥斌，林宇倩，高凯，来佑磊，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：